高中能量守恆定律與能源教學設計
General 更新 2024年05月23日
能量守恆定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空的消失，它只能從一種形式的能轉化為另一種形式的能，或者從一個物體轉移到另一個物體，下面小編為你整理了，希望對你有幫助。
| 課題 | 能量守恆定律與能源 | 課時 | 1課時 | ||
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教 材 分 析 |
1．本節是對本章知識內容的總結和擴充套件。能量就是從千差萬別的各種自然現象中抽象出來的概念。學生學習到這裡，已經可以從機械能轉化和守恆擴充套件到自然界各種能量的轉化和守恆了。 2．能量從更深的層次上反映了物質運動和相互作用的本質。能量守恆定律是人們認識自然的重要工具。能源關係到人們的衣食住行，關係到國家的興旺發達。能源的開發和利用，是關係人類生存和發展的一個重大的社會問題。這一節教學目標的落腳點是使學生樹立科學的世界觀、形成可持續發展的意識上。 3．本節“思考與討論”對能源問題做了討論，這是一個質疑的範例，它引導我們考慮能量轉化和轉移的方向性。通過例項說明，在能量的轉化和轉移過程中，能量是守恆的，但能量的品質卻降低了，可以被人直接利用的能量在逐漸減少，這就是能量耗散現象。所以，能量雖然守恆，但我們還要節約能源。 |
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內 容 標 準 |
通過能量守恆以及能量轉化和轉移的方向性，認識提高效率的重要性。瞭解能源與人類生存和社會發展的關係，知道可持續發展的重大意義。 | ||||
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具 體 要 求 |
1．瞭解能量守恆，瞭解能量的轉化和轉移有方向性，知道不可能把已耗散的能量又沿相反方向自發地聚集起來，知道提高能源利用效率的重要性。 2．瞭解人類對能源的開發與利用和人類生存、社會發展的關係。 3．能用一些事例說明能源與人類生存和社會發展的關係，有節約能源的意識，知道可持續發展的意義。 |
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教 學 探 討 |
1．著重強調“守恆”的思想和觀念。它應該伴隨學習物理學的全過程，但是它又是一個不斷體驗和深化理解的過程。因此在安排教學時，應採取循序漸進的方式。可以從歷史的淵源入手，從現實經驗入手，讓學生先接受這麼一種思想和觀點，在此基礎上不斷加深認識。也可以在機械能守恆定律的基礎上認識和理解。 2．由於能源與每個人都息息相關，大家都想更深入地瞭解它，所以這一課的教學應該讓學生更多地參與進來。從課前的資料蒐集到課上的成果展示都是以學生為主體，老師只是導演，學生成為“明星演員”。 3．在教學中通過各種教學手段（包括學生實驗），激發學生探索和發現物理規律的動機和興趣，其中特別注意用相互聯絡的觀點來使學生認識世界，啟發學生髮現各種現象的內在聯絡。學生通過這一階段的學習，認識實物的能力將會產生質的變化。 |
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教 學 目 標 |
知識與技能 | 理解能量守恆定律，知道能源和能量耗。 | |||
| 過程與方法 | 通過對生活中能量轉化的例項分析，理解能量守恆定律的確切含義。 | ||||
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情感，態度與價值觀 |
1．通過能量守恆定律的教學，讓學生領略物理規律的和諧美和簡潔美，發展對科學的好奇心與求知慾。 2．培養學生參與科技活動的熱情，勇於探索與日常生活有關的物理問題。 3．通過能源和環境的教學，培養學生可持續發展的意識和為社會服務的責任感。 |
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重 點 難 點 |
教學重點 |
1．能量守恆定律的內容； 2．應用能量守恆定律解決問題。 |
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教學難點 |
1．理解能量守恆定律的確切含義； 2．能量轉化的方向性。 |
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教 學 方 法 |
1．教師啟發、引導； 2．學生自主閱讀、思考，並討論、交流學習成果。 |
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設 計 理 念 |
1．對能量守恆定律這一知識點的教學，通過學生舉例和演示實驗，說明各種形式的能量可以相互轉化，增強學生的感性認識，並激發學生的學習興趣，喚起學生強烈的求知慾。應用先猜想、後用實驗檢驗的方法，讓學生親歷科學探究的過程，體會科學研究的方法，調動學生的能力，對學過的知識重新編排和整合，創造性地應用於新的物理情景之中，解決物理問題。通過中微子發現這一歷史事件培養學生科學的世界觀和方法論。同時從能量守恆的教學中嘗試讓學生品味科學美。 2．對能量耗散的教學，先舉例幫助學生建立自然界的巨集觀過程具有方向性的概念，然後通過探究生活中的事例建立能量耗散的概念。用專題的形式幫助學生建立能量和環境的關係，和節約能源、保護環境的緊迫感，使學生認識到可持續發展的重要意義，培養學生對社會的責任感。對設計的問題情景，先讓學生獨立思考，完成不了的，再小組討論，組內交流，組與組之間交流，培養學生的合作意識。 |
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| 教學流程設計 | |||||
| 教師活動 | 學生活動 | ||||
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情 景 導 入 新 課 |
1．提出問題：我們已學習了多種形式的能，請同學們說出你所知道的能量形式。我們還知道不同能量之間是可以相互轉化的，請你舉幾個能量轉化的例子。 2．播放能量轉化的資料，讓學生觀看後思考：有哪些能量發生了轉化？ 3．演示實驗1：在一個玻璃容器內放入麵粉，拿一個小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到麵粉中。 思考：小木塊運動過程中機械能是否守恆？請說出小球運動過程中能量的轉化情況。 4．演示實驗2：用手提物理課本勻速上升，讓學生分析機械能的變化情況。這個物體在運動過程中機械能是否守恆，如果不守恆，原因是什麼，機械能是怎樣變化的？ 5．指出：物體所處的系統機械能守恆是有條件的，當外力對物體做功時，系統的機械能不守恆，此時外力對系統做的功等於系統機械能的變化． 6．聽取學生彙報，總結點評。回答學生可能提出的問題。 7．引入課題：從這兩個例子中我們可以看到，機械能守恆定律並不是自然界中最基本的守恆定律，當涉及到多個能量之間的相互轉化時，我們應該怎樣研究這些能量之間的關係呢？各種形式的能量可以相互轉化，一種能量減少，必有其他能量增加，一個物體的能量減少，必定其他物體能量增加，能量的總和並沒有不化。這就是我們今天要學習的能量守恆定律。 |
1．思考並回答問題，列舉例項。 2．觀看資料，進行思考。 3．思考：小球運動過程中機械能是否守恆？請說出小球運動過程中能量的轉化情況。 4．小球在運動過程中機械能不守恆，根據機械能守恆定律成立的條件是隻有重力或彈力做功，在小球下落的過程中，除了受到的重力做功之外，還有面粉對它做功，麵粉對鐵球做負功，鐵球在下落過程中機械能是減少的。 5．觀察實驗並積極思考。在各自獨立思考的基礎上相互交流。討論後發表見解。這個物體在運動過程中機械能不守恆，原因是不符合機械能守恆定律成立的條件，有外力對物體做了功，這個力是人對物體向上的拉力．在運動過程中，物體動能沒有發生變化，而物體的重力勢能增加了，所以系統的機械能是增加的。 |
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| 進行新課 |
一、能量守恆定律 1．讓學生閱讀28頁的有關能量守恆定律建立的過程，回答相應的問題。 2．引導學生閱讀教材，說出能量守恆定律的內容，並引用教材上的話，說明能量守恆定律的建立有何重大意義？導致能量守恆定律最後確立的兩類重要事實是什麼？ 3．引導學生理解變式表述：①物體系統內，某些形式能的增加等於另一些形式能的減小；②物體系統內，某些物體的能量的增加等於另一些物體的能量的減小。上述表述是利用能量守恆定律分析問題時建立數學關係式的依據。 4．多媒體播放能量守恆定律的建立過程。 5．歷史上曾有人設想製造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器即永動機，這樣的機器能不能製成？為什麼？ 6．總結能量守恆定律的意義：能量守恆定律的建立過程，是人類認識自然的一次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期發展和進步的結果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式，和諧美是科學的魅力所在。 7．引出下一課題：既然能量是守恆的，不可能消滅，為什麼我們還要節約能源？ 二、能源和能量耗散 8．引導學生閱讀教材，瞭解人類應用能源的歷程，能源對人類社會發展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環境造成了嚴重汙染。 9．什麼是能量耗散？能量耗散與能量守恆是否矛盾，該怎樣理解？從能量轉化的角度反映出自然界中巨集觀過程的方向性理解能量的耗散。 10．我們為什麼要節約能源呢？ 11．指出：正是因為能量轉化的方向性，能量的利用受這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價的。 12．多媒體播放世界能源的解決途徑。 |
1．在教師的指導下閱讀教材並大聲朗讀能量守恆定律的內容：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式．或者從一個物體轉移到另外一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總和保持不變。 2．在教師引導下理解變式表述。 3．導致能量守恆定律最後確立的兩類重要事實是確立了永動機的不可能性和發現了各種自然現象之間的相互聯絡與轉化。 4．認真觀看。感受能量守恆定律的建立過程，是人類認識自然的一次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期發展和進步的結果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式，和諧美是科學的魅力所在。 5．認真閱讀教材，思考並回答問題。 6．認真閱讀教材，思考並回答問題。理解能量轉化的方向性，能量的利用受這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價的。 7．燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用；電池中的化學能轉化為電能，它又通過燈泡轉化成內能和光能，熱和光被其他物質吸收後變為周圍環境的內能，我們也無法把這些內能收集起來重新利用。這種現象叫做能量的耗散。 8．理解能量耗散和能量守恆並不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的過程中，即在能量的轉化過程中，能量在數量上並沒有減少，但在可利用的品質上降低了，從便於利用變為不便於利用了。 9．通過材料的閱讀，加深對能源的理解。 |
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課 堂 總 結 |
引導學生回顧本節課的學習內容； 組織學生在交流的基礎上進行小結； 對學生在交流的基礎上進行小結。 |
1．根據要求回顧本節知識內容； 2．認真總結概括本節內容； 3．在相互交流的基礎上做好小結。 4．聽講。 |
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高中能量守恆定律與能源教學反思
能量守恆定律是自然界普遍規律，它是不僅是解決力學問題的金鑰匙之一，同時它也統領了整個高中物理力，熱，電，光，原等各個章節。學了這章的知識，對於變力等問題就有了解決的方法和手段。學了這章的知識，學生解決物理問題的思維方法也要開闊，對物理問題即要從力和運動的角度分析，還要從功和能關係的分析。
機械能守恆定律是本章教學的重點內容，本節教學的重點是使學生掌握物體系統機械能守恆的條件;能夠正確分析物體系統所具有的機械能;能夠應用機械能守恆定律解決有關問題。
能否正確選用機械能守恆定律解決問題是本節學習的另一難點。通過本節學習應讓學生認識到，從功和能的角度分析、解決問題是物理學的重要方法之一;同時進一步明確，在對問題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當的物理規律分析、處理問題。
高中物理圓周運動教學設計